气相色谱法是利用被测物质的挥发性或者沸点的不同使混合物分离的方法，气相色谱法的谱图是按照矿物油的分子量或按照碳原子数由低到高的顺序出峰，利用内标物或外标物对被测的物质进行定量测定，利用气相色谱的谱图与标准样品比对的形式进行定性分析。这种方法具有样品损耗少、操作简单和反应速度快等众多优点，适用于大型企业和高级科研研究所进行研究。

此外，由于气相色谱的氢火焰离子化检测器（FID）准确度高、重复性好，因而在测定食品中矿物油时经常采用这种检测器，但是这种方法的缺点是选择性和灵敏性较差，检出限较高，这就意味着只有在矿物油的含量达到一定的程度时才能被检测到，如果矿物油含量较少可能被检测不到。因此人们常常通过各种方法来预处理样品以提高矿物油的富集能力。高效液相色谱-气相色谱-氢火焰离子化器检测法（HPLC-GC-FID）是目前应用较多的方法，但因其价格昂贵，维修成本高，仅有少量的实验室拥有这样的设备。